JP5597318B2 - カーボンナノチューブマスターバッチ、その調製および導電性熱可塑性組成物の形成における使用 - Google Patents

Description

カーボンナノチューブは、直径が人間の髪の毛の数万分の１の炭素の中空円筒である。カーボンナノチューブは強度と導電率が高いため、多くの用途において有用である。カーボンナノチューブの１つの特定的な利用としては、本来絶縁性のプラスチック材料に導電性を付与する添加剤としての利用が挙げられる。プラスチックへの添加剤として使用される場合、カーボンナノチューブは、健康と安全性に対する懸念から、典型的にはその純粋な形態では取り扱われない。代わりに、典型的には、ベースプラスチックと同じかまたは異なるプラスチック中の濃縮物またはマスターバッチとして該ベースプラスチックに添加される。こうしたプラスチック中のカーボンナノチューブマスターバッチは安全に取り扱いでき、また、最終プラスチック組成物内のカーボンナノチューブの均一な分布が得られやすくなる。しかしながら、プラスチック中のカーボンナノチューブマスターバッチの調製では、別個の高温配合ステップが必要であり、これによって、カーボンナノチューブおよびまたは最終生成物であるプラスチックの特質および特性は悪影響を受け得る。従って、別個の高温配合ステップが不要な、カーボンナノチューブのプラスチックへの導入方法が求められている。また、最終生成物であるプラスチックの溶融流動性を向上させる方法も望ましいであろう。

一実施形態は、導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約８０〜約９８質量％のポリマーと、約２〜約２０質量％のカーボンナノチューブマスターバッチとを溶融混合するステップであって、前記カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、約１０〜約４０質量％のカーボンナノチューブと、約６０〜約９０質量％の、融点が約４５〜約１５０℃のワックスと、を含むことを特徴とするステップを備える導電性熱可塑性組成物の形成方法である。

別の実施形態は、カーボンナノチューブマスターバッチの質量に対して、約１０〜約４０質量％のカーボンナノチューブと、約６０〜約９０質量％の、融点が約４５〜約１５０℃のワックスと、を混合するステップを備えるカーボンナノチューブマスターバッチの形成方法である。

別の実施形態は、導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約２０〜約５０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と、約３０〜約７０質量％のポリアミドと、約２〜約２０質量％のカーボンナノチューブマスターバッチと、を含む導電性熱可塑性組成物であって、前記カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、約１０〜約４０質量％のカーボンナノチューブと、約６０〜約９０質量％の、融点が約４５〜約１５０℃のワックスと、を含み、前記導電性熱可塑性組成物は、体積抵抗が３，０００Ω−ｃｍ以下であり、温度２８２℃、せん断速度１，５００／秒で測定した溶融粘度が２００Ｐａ−ｓ以下であることを特徴とする組成物である。

これらおよびその他の実施形態について以下詳細に説明する。

本発明者らは、プラスチック中のカーボンナノチューブマスターバッチの形成に用いられるプラスチックのほとんどのものの融点またはガラス転移温度よりかなり低い温度で溶融するワックス中で調製されたカーボンナノチューブマスターバッチを用いることにより、プラスチック中のカーボンナノチューブマスターバッチの形成に必要な別個の高温配合ステップが回避できることを見出した。従って、一実施形態は、導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約８０〜約９８質量％のポリマーと、約２〜約２０質量％のカーボンナノチューブマスターバッチとを溶融混合するステップを備え、前記カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、約１０〜約４０質量％のカーボンナノチューブと、約６０〜約９０質量％の、融点が約４５〜約１５０℃のワックスと、を含む導電性熱可塑性組成物の形成方法である。

該カーボンナノチューブマスターバッチは、カーボンナノチューブとワックスとを含む。本明細書での「ワックス」は、温度２５℃、一気圧下で柔らかい固形物である物質を指す。該ワックスの融点は約４５〜約１５０℃である。この範囲内で、融点は約５０〜約１３０℃であり得、具体的には約５５〜約１１０℃であり得、より具体的には約６０〜約９０℃であり得、さらにより具体的には約６０〜約８０℃であり得、さらにより具体的には約６０〜約７０℃であり得る。

本方法での使用に適したワックスの種類としては、脂肪族アルコール、脂肪酸、脂肪酸塩（別名「石鹸」）、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックスおよびこれらの組み合わせが挙げられる。

具体的な脂肪族アルコールとしては、例えば、セチルアルコール（１−ヘキサデカノール、融点＝４９℃）、ステアリルアルコール（１−オクタデカノール、融点＝６０℃）、アラキジルアルコール（１−エイコサノール、融点＝６４℃）、ベヘニルアルコール（１−ドコサノール、融点＝７１℃）、リグノセリルアルコール（１−テトラコサノール、融点＝７７℃）、セリルアルコール（１−ヘキサコサノール）、モンタニルアルコール（１−オクタコサノール、融点＝８３℃）、ミリシルアルコール（１−トリアコンタノール、融点＝８７℃）、ゲジルアルコール（１−テトラトリアコンタノール）およびこれらの組み合わせが挙げられる。

具体的な脂肪酸としては、例えば、ミリスチン酸（テトラデカン酸、融点＝５４．４℃）、パルミチン酸（ヘキサデカン酸、融点＝６３℃）、ステアリン酸（オクタデカン酸、融点＝７０℃）、アラキジン酸（エイコサン酸、融点＝７５．５℃）、ベヘン酸（ドコサン酸、融点＝８０℃）、リグノセリン酸（テトラコサン酸、融点＝８４℃）、セロチン酸（ヘキサコサン酸）、モンタン酸（オクタコサン酸、融点＝９１℃）およびこれらの組み合わせが挙げられる。

具体的な脂肪酸塩としては、例えば、ラウリン酸カルシウム（融点＝１５０〜１７０℃）、ステアリン酸カルシウム（融点＝１４５〜１５５℃）、モンタン酸カルシウム（融点＝１４７℃）、ステアリン酸亜鉛（融点＝１２０〜１３０℃）およびこれらの組み合わせが挙げられる。

具体的な脂肪酸アミドとしては、例えば、ラウラミド（融点＝１１０℃）、ミリスタミド、パルミトアミド、ステアラミド、アラキドアミド、ベヘンアミド、リグノセラミド（ｌｉｇｎｏｃｅｒａｍｉｄｅ）、セロタミド（ｃｅｒｏｔａｍｉｄｅ）、モンタンアミド、エルカミド（融点＝７６℃）、オレアミド（融点＝１０２〜１０４℃）、エチレンビス（ラウラミド）（融点＝９５〜１０５℃）、エチレンビス（ステアラミド）（融点＝１４４〜１４６℃）およびこれらの組み合わせが挙げられる。

具体的な脂肪酸エステルとしては、例えば、グリセロールモノステアレート（融点＝５８〜５９℃）、エチレングリコールモンタネート（融点＝７９〜８５℃）、グリセロールモンタネート（融点＝７７〜８３℃）、ペンタエリスリトールテトラステアレート（融点＝６０〜６６℃）、トリメチロールプロパントリステアレート、ソルビタントリステアレートおよびこれらの組み合わせが挙げられる。一部の実施形態では、該ワックスはペンタエリスリトールテトラステアレートを含む。

具体的なポリオレフィンワックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、極性ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、極性ポリプロピレンワックスおよびこれらの混合物が挙げられる。ポリエチレンワックスは、数平均分子量が約１，０００〜約１０，０００のポリエチレンである。ポリエチレンワックスは典型的には、高分子量ポリエチレンの熱分解か、あるいはエチレン重合から直接に製造される。ポリエチレンワックスと同様に、ポリプロピレンワックスの数平均分子量も約１，０００〜約１０，０００である。ポリプロピレンワックスは、ポリプロピレンの熱分解か、あるいはプロピレン重合で製造される。極性ポリエチレンワックスは典型的には、空気中での低分子量ポリエチレンの酸化で製造される。該酸化によって、ポリエチレン上に、アルコール基、ケトン基およびカルボン酸基が作られる。ポリエチレンワックスの極性は、カルボン酸基含量の指標である酸価によって特徴付けられる。一部の実施形態では、該酸価は約１０〜約７０であり、具体的には約１５〜約３０である。極性ポリプロピレンワックスは、無水マレイン酸グラフトで製造される。

一部の実施形態では、該ワックスはパラフィンワックスを含む。

該カーボンナノチューブマスターバッチは、ワックスに加えて、カーボンナノチューブを含む。使用されるカーボンナノチューブはロープ化でき、単層カーボンナノチューブおよびまたは複層カーボンナノチューブであり得る。該カーボンナノチューブ組成物に使用されるカーボンナノチューブは、例えば、グラファイトのレーザ蒸着法、化学気相蒸着法、炭素アーク合成法あるいは高圧一酸化炭素転換プロセス（ＨＩＰＣＯ）で製造され得る。

単層カーボンナノチューブは一般に、外径が約０．７〜２．４ｎｍのグラフェンシートを含む単層を有する。一般に、単層カーボンナノチューブの固有熱伝導率は少なくとも２０００Ｗ／ｍ−Ｋであり、単層カーボンナノチューブロープの固有導電率は１０^４Ｓ／ｃｍであることが望ましい。また、一般に、単層カーボンナノチューブの引張強度は少なくとも８０ＧＰａであり、剛性は少なくとも約０．５ＴＰａであることも望ましい。

別の実施形態では、該単層カーボンナノチューブは、金属ナノチューブと半導性ナノチューブとの混合物を含む。金属ナノチューブは金属と同等の電気特性を示すものであり、半導性ナノチューブは電気的に半導性のものである。一般に、グラフェンシートの巻き上げ方法によって、種々のヘリカル構造を有するナノチューブが作られる。ジグザグナノチューブとアームチェアナノチューブは、確認された２つの可能性ある構造である。該組成物に利用される単層カーボンナノチューブの量を最小化するためには、単層カーボンナノチューブの全量の大部分を金属ナノチューブで構成することが一般に望ましい。該組成物に使用される単層カーボンナノチューブが、その合計質量の約１質量％以上の金属ナノチューブ含むことが一般に望ましい。単層カーボンナノチューブの合計質量に対して、約２０質量％以上の金属ナノチューブを有することが望ましい実施形態もあれば、約３０質量％以上の金属ナノチューブを有することが望ましい実施形態もある。単層カーボンナノチューブの合計質量に対して、約５０質量％以上の金属ナノチューブを有することが望ましい実施形態もあれば、約９９．９質量％以上の金属ナノチューブを有することが望ましい実施形態もある。

一般に、該複層カーボンナノチューブは、外径が約１．４〜約５００ｎｍのグラフェンシートを含む複層を有する。複層カーボンナノチューブは、内部の中空コアの少なくとも一部の周囲に結合したグラフェン層を少なくとも２層有する。複層カーボンナノチューブがグラフェン層を２層のみ有する実施形態もあれば、グラフェン層を３層のみ有する実施形態もある。グラフェン層を２層のみ有する複層カーボンナノチューブは二層カーボンナノチューブと呼ばれ、グラフェン層を３層のみ有する複層カーボンナノチューブは三層カーボンナノチューブと呼ばれる。一般に、複層カーボンナノチューブの両端は半球状キャップで閉じられるが、半球状キャップを１つのみ有する複層カーボンナノチューブ、あるいはキャップが２つともない複層カーボンナノチューブの使用も望ましいものであり得る。平均径が約４０ｎｍ以下の複層カーボンナノチューブの使用が一般に望ましい。直径が約３０ｎｍ以下の複層カーボンナノチューブの使用が望ましい実施形態もあれば、約２０ｎｍ以下の複層カーボンナノチューブの使用が望ましい実施形態もある。

アスペクト比が約５以上のカーボンナノチューブが一般に利用される。アスペクト比が１００以上の実施形態もあれば、１，０００以上の実施形態もある。一般に、カーボンナノチューブは、典型的には中空であるが、非晶質炭素で少なくとも部分的に充填され得る中心部を含む。

該カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、約１０〜約４０質量％のカーボンナノチューブを含む。この範囲内で、カーボンナノチューブの量は約１５〜約３５質量％であり得、具体的には約２０〜約３０質量％であり得、より具体的には約２０〜約２５質量％であり得る。また、カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、約６０〜約９０質量％の、融点が約４５〜約１５０℃のワックスも含む。この範囲内で、ワックスの量は約６５〜約８５質量％であり得、具体的には約７０〜約８０質量％であり得、より具体的には約７５〜約８０質量％であり得る。

該カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、約１０〜約４０質量％のカーボンナノチューブと、約６０〜約９０質量％のワックスと、を混合して形成される。ワックスとカーボンナノチューブとは、カーボンナノチューブのワックス内への分散が可能な任意の方法と設備を用いて混合できる。一部の実施形態では、この混合は、ワックスの融点より約１０〜約１５０℃高い温度で溶融混合するステップを備える。この範囲内で、溶融混合温度は、ワックスの融点より約２０〜約１２０℃高い温度であり得、具体的には約３０〜約９０℃高い温度であり得、より具体的には約４０〜約６０℃高い温度であり得る。ワックスとカーボンナノチューブとの溶融混合に適切な装置としては、例えば、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒミキサー、リボンブレードバッチミキサー、高せん断バッチミキサー、単軸押出機および二軸押出機などの回分式および連続式加工設備が挙げられる。

一部の実施形態では、該カーボンナノチューブマスターバッチは、該カーボンナノチューブと該ワックスから構成される。一部の実施形態では、該ワックスはペンタエリスリトールテトラステアレートを含む。

一実施形態は、上記のプロセスで形成されたカーボンナノチューブマスターバッチである。

上記のように、カーボンナノチューブマスターバッチは、ポリマーと溶融混合されて導電性熱可塑性組成物を形成する。好適なポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリ（塩化ビニル）、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテルエーテルケトン）、ポリスルホン、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリアミド、スチレンとアクリロニトリルとのコポリマー、α−メチルスチレンとアクリロニトリルとのコポリマー、アクリロニトリルとブタジエンとスチレンとのコポリマー、アクリロニトリルとスチレンとアクリレートエステルとのコポリマー、ポリアセタール、熱可塑性ポリウレタンおよびこれらの組み合わせが挙げられる。

一部の実施形態では、該ポリマーはポリ（アリーレンエーテル）を含む。好適なポリ（アリーレンエーテル）としては、下式の繰り返し構造単位を含むものが挙げられる。

式中、Ｚ^１はそれぞれ独立に、ハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルではない未置換または置換Ｃ_１−Ｃ_１２ヒドロカルビル、Ｃ_１−Ｃ_１２ヒドロカルビルチオ、Ｃ_１−Ｃ_１２ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも２つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているＣ_２−Ｃ_１２ハロヒドロカルビルオキシであり；Ｚ^２はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルではない未置換または置換Ｃ_１−Ｃ_１２ヒドロカルビル、Ｃ_１−Ｃ_１２ヒドロカルビルチオ、Ｃ_１−Ｃ_１２ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも２つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているＣ_２−Ｃ_１２ハロヒドロカルビルオキシである。本明細書において、「ヒドロカルビル」は、単独であるいは別の用語の接頭辞、接尾辞またはフラグメントとして使用されたとしても、炭素と水素だけを含む残基を指す。該残基は、脂肪族、芳香族、直鎖、環式、二環式、分枝鎖、飽和または不飽和であり得る。それはまた、脂肪族、芳香族、直鎖、環式、二環式、分枝鎖、飽和および不飽和炭化水素部分の組み合わせも含み得る。しかしながら、該ヒドロカルビル残基が置換であると記載された場合、それは選択的に、該置換残基の炭素と水素員上のヘテロ原子を含んでいてもよい。従って、置換であると特定的に記載された場合、該ヒドロカルビル残基は、１つ以上のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、カルボン酸基、エステル基、アミド基、スルホニル基、スルホキシル基、スルホンアミド基、スルファモイル基、アルコキシル基、アミノ基、水酸基なども含み得、あるいは、ヒドロカルビル残基骨格内にヘテロ原子あるいはカルボニル基を含み得る。一例として、Ｚ^１は、酸化重合触媒のジ−ｎ−ブチルアミン成分と末端３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル基のメチル基との反応で形成されたジ−ｎ−ブチルアミノメチル基であり得る。別の例として、Ｚ^１は、酸化重合触媒のモルホリン成分と末端３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル基のメチル基との反応で形成されたモルホリノメチル基であり得る。

一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）の固有粘度は、２５℃のクロロホルム中で測定して約０．２５〜約１ｄＬ／ｇである。この範囲内で、ポリ（アリーレンエーテル）の固有粘度は約０．３〜約０．６５ｄＬ／ｇであり得、より具体的には約０．３５〜０．５ｄＬ／ｇであり得、さらにより具体的には約０．４〜約０．５ｄＬ／ｇであり得る。

一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、その比が約１．３：１〜約４：１である重量平均分子量とピーク分子量とで特徴付けられる。この範囲内で、この比は約１．５：１〜約３：１であり得、具体的には約１．５：１〜約２．５：１であり得、より具体的には約１．６：１〜約２．３：１であり得、さらにより具体的には１．７：１〜約２．１：１であり得る。該ポリ（アリーレンエーテル）の分子量分布は、典型的には、２５０〜１，０００，０００原子質量単位の分子量範囲内で分析される。本明細書での「ピーク分子量」は、分子量分布において最瀕分子量として定義される。統計用語では、ピーク分子量は分子量分布モードである。実用語では、分子量がゲル透過クロマトグラフィなどのクロマトグラフ法で決定される場合、ピーク分子量は、分子量（Ｘ軸）と吸光度（Ｙ軸）のプロットの最高点におけるポリ（アリーレンエーテル）の分子量である。こうした分子量特性を有するポリ（アリーレンエーテル）は、例えば、２０１１年２月４日出願の米国特許出願第１３／０５７，４８０号に記載されているように、モルホリン含有触媒を用いて調製できる。

一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、モルホリン含有触媒で調製されたポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）であり、トルエンにポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）を溶解し、メタノールからの沈殿、再スラリーおよび単離によって調製したポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）の精製されたサンプルは、２５０〜１，０００，０００原子質量単位の分子量範囲で単峰性の分子量分布を有しており、分子量が該精製サンプル全体の数平均分子量の１５倍超のポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）を２．２質量％以下含む。一部の実施形態では、分子量を減少させる６つの等しいポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）重量画分に分離後の精製サンプルは、末端のモルホリン置換フェノキシ基を含むポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）を少なくとも１０モル％含む第１の、最も高い分子量画分を含む。これらの実施形態によるポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）については、Ｃａｒｒｉｌｌｏらの米国特許出願公報第２０１１／０００３９６２Ａ１号にさらに記載されている。

一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、組み込まれたジフェノキノン残基を本質的に含まない。この文脈において、「本質的に含まない」とは、ジフェノキノン残基を含むポリ（アリーレンエーテル）分子が１質量％未満であることを意味する。Ｈａｙの米国特許第３，３０６，８７４号に記載されているように、一価フェノールの酸化重合によるポリ（アリーレンエーテル）の合成では、所望のポリ（アリーレンエーテル）だけでなく、ジフェノキノンも副生成物として産出される。例えば、一価フェノールが２，６−ジメチルフェノールの場合、３，３’，５，５’−テトラメチルジフェノキノンが生成される。該ジフェノキノンは典型的には、前記重合反応混合物を加熱して末端または内部ジフェノキノン残基を含むポリ（アリーレンエーテル）を生成することによって、ポリ（アリーレンエーテル）内に「再平衡される」（すなわち、ジフェノキノンがポリ（アリーレンエーテル）構造内に取り込まれる）。例えば、スキーム１に示すように、ポリ（アリーレンエーテル）を２，６−ジメチルフェノールの酸化重合で調製してポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）と３，３’，５，５’−テトラメチルジフェノキノンを産出する場合、反応混合物の再平衡によって、取り込まれたジフェノキノンの末端および内部残基を有するポリ（アリーレンエーテル）が生成され得る。

しかしながら、こうした再平衡によって、ポリ（アリーレンエーテル）の分子量が低減する（例えば、ｐおよびｑ＋ｒはｎ未満）。従って、より高分子量のおよびまたはプロセス安定性分子量のポリ（アリーレンエーテル）が望ましい場合、該ジフェノキノンをポリ（アリーレンエーテル）鎖へ再平衡させずに、ポリ（アリーレンエーテル）から分離することが望ましいものであり得る。こうした分離は、例えば、ポリ（アリーレンエーテル）の重合反応の終了（例えば酸素流動の終了）からその沈殿までの時間を最小化しながら、ポリ（アリーレンエーテル）が不溶でジフェノキノンが可溶の溶媒または溶媒混合物中で、ポリ（アリーレンエーテル）を沈殿させることによって実現される。例えば、トルエン中の２，６−ジメチルフェノールの酸化重合によってポリ（アリーレンエーテル）を調製して、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）と３，３’，５，５’−テトラメチルジフェノキノンとを含むトルエン溶液を産出する場合、ジフェノキノンを本質的に含まないポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）は、該トルエン溶液１容積とメタノールまたはメタノール／水混合物約１〜約４容積とを混合することによって得られる。あるいは、酸化重合中に生成されるジフェノキノン副生成物の量は、（例えば、１０質量％未満の一価フェノールの存在下で酸化重合を開始し、少なくとも５０分の間に少なくとも９５質量％の一価フェノールを添加することによって）最小化でき、およびまたは、ポリ（アリーレンエーテル）鎖へのジフェノキノンの再平衡は、（例えば、酸化重合終了後２００分以内にポリ（アリーレンエーテル）を単離することによって）最小化できる。これらの方法は、Ｄｅｌｓｍａｎらの国際特許出願公報第２００９／１０４１０７Ａ１号に記載されている。トルエンあるいはトルエン／メタノール混合物中のジフェノキノンの温度依存性の溶解度を利用する代替方法では、ジフェノキノンとポリ（アリーレンエーテル）とを含む溶液の温度を約２５℃に調節して、不溶のジフェノキノンを固液分離（例えばろ過）で除去できる。

一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル単位、２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエーテル単位あるいはこれらの組み合わせを含む。一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）はポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）である。一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、２５℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が約０．３５〜約０．５ｄＬ／ｇの、具体的には約０．３５〜約０．４６ｄＬ／ｇのポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）を含む。

該ポリ（アリーレンエーテル）は、典型的にはヒドロキシ基に対してオルト位置に存在するアミノアルキル含有末端基を有する分子を含み得る。従って、ポリ（アリーレンエーテル）は例えば、（触媒成分としてのジ−ｎ−ブチルアミンとの反応に由来する）３−ジ−ｎ−ブチルアミノ−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル基、あるいは（触媒成分としてのモルホリンとの反応に由来する）３−モルホリノ−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル基を含み得る。また、テトラメチルジフェノキノン（ＴＭＤＱ）副生成物が存在する２，６−ジメチルフェノール含有反応混合物から典型的に得られるＴＭＤＱ末端基類も存在することが多い。一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、その質量に対して５質量％未満の、具体的には３質量％未満の、より具体的には１質量％未満のジフェノキノン残基を含む。一部の実施形態では、該ポリ（アリーレンエーテル）は、ポリ（アリーレンエーテル）１モル当たり平均で、約０．７〜約２モルの、具体的には約１〜約１．５モルの連鎖停止水酸基を含む。該ポリ（アリーレンエーテル）は、ホモポリマー、コポリマー、グラフトコポリマー、イオノマー、ブロックコポリマー、あるいはこれらのものの少なくとも１つを含む組合せの形態であり得る。

一部の実施形態では、該ポリマーはポリアミドを含む。ナイロンとしても既知のポリアミドは、複数のアミド（−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−）基の存在によって特徴付けられ、Ｇａｌｌｕｃｃｉの米国特許第４，９７０，２７２号に記載されている。好適なポリアミドとしては、ポリアミド−６、ポリアミド６，６、ポリアミド−４、ポリアミド−４，６、ポリアミド−１２、ポリアミド−６，１０、ポリアミド−６，９、ポリアミド−６，１２、非晶質ポリアミド、トリアミン含量が０．５質量％未満のポリアミド６／６Ｔおよびポリアミド６，６／６Ｔ、ポリアミド９Ｔおよびこれらの組合せが挙げられる。一部の実施形態では、該ポリアミドはポリアミド−６，６を含む。一部の実施形態では、該ポリアミドはポリアミド−６とポリアミド−６，６とを含む。一部の実施形態では、該ポリアミドまたはポリアミド類の組合せの融点（Ｔ_ｍ）は１７１℃以上である。該ポリアミドが、超強靭なポリアミドすなわちゴム強靭化ポリアミドを含む場合、該組成物は、耐衝撃性改良剤を別に含んでいても含んでいなくてもよい。

ポリアミドは、Ｃａｒｏｔｈｅｒｓの米国特許第２，０７１，２５０号、同第２，０７１，２５１号、同第２，１３０，５２３号および同第２，１３０，９４８号や、Ｈａｎｆｏｒｄの同第２，２４１，３２２号および同第２，３１２，９６６号、およびＢｏｌｔｏｎらの同第２，５１２，６０６号に記載されたプロセスなどの多くの周知のプロセスによって得られる。ポリアミドは、広範な供給元から市販されている。

ＩＳＯ３０７に準拠して、９６質量％硫酸中の０．５質量％溶液中で測定した固有粘度が４００ｍＬ／ｇ以下の、より具体的には９０〜３５０ｍｌ／ｇの、さらにより具体的には１１０〜２４０ｍｌ／ｇのポリアミドが使用できる。該ポリアミドの相対粘度は６以下であり、より具体的には１．８９〜５．４３であり、さらにより具体的には２．１６〜３．９３である。相対粘度は、ＤＩＮ５３７２７に準拠して、９６質量％硫酸中の１質量％溶液中で求められる。

一部の実施形態では、該ポリアミドは、ＨＣＬ滴定によって求めた、ポリアミド１ｇ当たりのアミン末端基濃度が３５μｅｑ／ｇ以上のポリアミドを含む。アミン末端基濃度は４０μｅｑ／ｇ以上であり得、より具体的には４５μｅｑ／ｇ以上であり得る。アミン末端基含量は、ポリアミドを好適な溶剤に、選択的には加熱して溶解させることで求められる。好適な表示方法を用いて、該ポリアミド溶液を０．０１Ｎ塩酸（ＨＣｌ）で滴定する。アミン末端基量は、サンプルに添加したＨＣｌ溶液の容積、ブランクで使用したＨＣｌ容積、ＨＣｌ溶液のモル濃度、およびポリアミドサンプルの質量から求められる。

一部の実施形態では、該ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とポリアミドとを含む。これらの実施形態では、ポリ（アリーレンエーテル）量は、導電性熱可塑性組成物の合計質量に対して、約３０〜約５０質量％であり得、具体的には約３２〜約４０質量％であり得、ポリアミド量は約３０〜約７０質量％であり得、具体的には約４０〜約６０質量％であり得る。

一部の実施形態では、相溶化剤を用いて、ポリアミドとポリ（アリーレンエーテル）との相溶化ブレンドの形成を促進する。本明細書での「相溶化剤」は、該ポリ（アリーレンエーテル）、ポリアミド、あるいはその両方と相互作用する多官能性化合物を指す。この相互作用は、化学的（例えばグラフト）であっても、およびまたは物理的（例えば、分散相の表面特性に影響を与えるなどの）であってもよい。何れの場合にも、得られるポリアミド−ポリ（アリーレンエーテル）ブレンドは、特に、衝撃強度、モールドニットライン強度およびまたは引張伸び率の向上で示されるように、向上した相溶性を示す。本明細書での「相溶化ブレンド」は、相溶化剤により物理的およびまたは化学的に相溶化した組成物と、そうした相溶化剤を用いずに（例えば、前記ポリ（アリーレンエーテル）上の相溶性向上ジブチルアミノメチル置換基からのように）物理的に相溶性のポリ（アリーレンエーテル）類とポリアミド類とのブレンドと、を指す。

使用可能な相溶化剤としては、液状ジエンポリマー、エポキシ化合物、酸化ポリオレフィンワックス、キノン、有機シラン化合物、多官能性化合物、官能化ポリ（アリーレンエーテル）およびこれらの組合せが挙げられる。相溶化剤は、Ｇａｌｌｕｃｃｉの米国特許第５，１３２，３６５号やＫｏｅｖｏｅｔｓらの同第６，５９３，４１１号および同第７，２２６，９６３号にさらに記載されている。

一部の実施形態では、該相溶化剤は多官能性化合物を含む。相溶化剤として使用可能な多官能性化合物は典型的には３種類である。多官能性化合物の第１の種類は、（ａ）炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合と、（ｂ）カルボン酸基、無水物基、アミド基、エステル基、イミド基、アミノ基、エポキシ基、オルトエステル基あるいはヒドロキシ基のうちの少なくとも１つと、を分子内に含む。そうした多官能性化合物としては、マレイン酸；無水マレイン酸；フマル酸；アクリル酸グリシジル、イタコン酸；アコニット酸；マレイミド；マレインヒドラジド；ジアミンと、無水マレイン酸、マレイン酸およびフマル酸などとから得られる反応生成物；ジクロロマレイン酸無水物；マレイン酸アミド；不飽和ジカルボン酸（例えばアクリル酸、ブテン酸、メタクリル酸、アクリル酸エチル、ペンテン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、リノール酸など）；前述の不飽和カルボン酸のエステル、酸アミドあるいは無水物；不飽和アルコール（例えばアルカノール、クロチルアルコール、メチルビニールカルビノール、４−ペンテン−１−オール、１，４−ヘキサジエン−３−オール、３−ブテン−１，４−ジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキセン−２，５−ジオール、および式Ｃ_ｎＨ_２ｎ−５ＯＨ、Ｃ_ｎＨ_２ｎ−７ＯＨ、およびＣ_ｎＨ_２ｎ−９ＯＨ（ｎは３０以下の整数）で表されるアルコール類）；上記の不飽和アルコールの−ＯＨ基を−ＮＨ_２基で置換して得られる不飽和アミン；官能化ジエンポリマーおよびコポリマー；およびこれらの１つまたは複数を含む組み合わせなどが挙げられる。一実施形態では、該相溶化剤は、無水マレイン酸およびまたはフマル酸を含む。

多官能性相溶化剤の第２の種類は、（ａ）式（ＯＲ）（Ｒ：水素、アルキル基、アリール基、アシル基またはカルボニルジオキシ基）で表される基と、（ｂ）カルボン酸基、酸ハロゲン化物基、無水物基、酸ハロゲン化物無水物基、エステル基、オルトエステル基、アミド基、イミド基、アミノ基およびこれらの種々の塩から選択された、それぞれが同じであっても異なっていてもよい少なくとも２つの基と、を有する。これらの相溶化剤群のうちの典型的なものは、下式で表される脂肪族ポリカルボン酸、酸エステルおよび酸アミドである。

式中、Ｒ’は、炭素原子数が２〜２０、より具体的には２〜１０の直鎖または分枝鎖飽和脂肪族炭化水素であり、Ｒ^Ｉは、水素、あるいは炭素原子数が１〜１０、より具体的には１〜６、さらにより具体的には１〜４のアルキル基、アリール基、アシル基またはカルボニルジオキシ基であり、Ｒ^ＩＩはそれぞれ独立に、水素、あるいは炭素原子数が１〜２０、より具体的には１〜１０のアルキル基またはアリール基であり、Ｒ^ＩＩＩとＲ^ＩＶはそれぞれ独立に、水素、あるいは炭素原子数が１〜１０、より具体的には１〜６、さらにより具体的には１〜４のアルキル基またはアリール基であり、ｍは１であり、（ｎ＋ｓ）は２以上、より具体的には２または３であり、ｎおよびｓはそれぞれ０以上であり、（ＯＲ^Ｉ）は、カルボニル基に対してαまたはβであり、少なくとも２つのカルボニル基が２〜６個の炭素原子によって分離されている。それぞれの置換基の炭素原子数が６個未満の場合、Ｒ^Ｉ、Ｒ^ＩＩ、Ｒ^ＩＩＩおよびＲ^ＩＶはアリール基ではあり得ないことは明らかである。

好適なポリカルボン酸としては、例えば無水酸や水和酸などの種々の市販の形態を含む、例えばクエン酸、リンゴ酸およびアガリシン酸、およびこれらの１つまたは複数を含む組み合わせが挙げられる。一実施形態では、該相溶化剤はクエン酸を含む。ここで有用なエステルの具体例としては、例えば、クエン酸アセチル、クエン酸モノステアリルおよびまたはクエン酸ジステアリルなどが挙げられる。ここで有用な好適なアミドとしては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジエチルクエン酸アミド、Ｎ−フェニルクエン酸アミド、Ｎ−ドデシルクエン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジドデシルクエン酸アミドおよびＮ−ドデシルリンゴ酸などが挙げられる。誘導体には、アミンやアルカリとの塩やアルカリ金属塩を含むこれらの塩が含まれる。好適な塩としては、リンゴ酸カルシウム、クエン酸カルシウム、リンゴ酸カリウムおよびクエン酸カリウムが挙げられる。

多官能性相溶化剤の第３の種類は、（ａ）酸ハロゲン化物基と、（ｂ）カルボン酸基、無水物基、エステル基、エポキシ基、オルトエステル基またはアミド基のうちの少なくとも１つ、好ましくはカルボン酸基または無水物基と、を分子内に有する。この群に属する相溶化剤としては、無水トリメリット酸クロリド、クロロホルミルコハク酸無水物、クロロホルミルコハク酸、クロロホルミルグルタル酸無水物、クロロホルミルグルタル酸、クロロアセチルコハク酸無水物、クロロアセチルコハク酸、トリメリット酸クロリドおよびクロロアセチルグルタル酸が挙げられる。一実施形態では、該相溶化剤は無水トリメリット酸クロリドを含む。

前述の相溶化剤を該溶融ブレンドに直接添加してもよく、あるいは、該ポリ（アリーレンエーテル）とポリアミドのいずれかまたは両方および該組成物の調製に用いられる他の任意の樹脂材料と事前反応させてもよい。前記溶融物中または好適な溶剤の溶液中のいずれかで、該相溶化剤の少なくとも一部を前記ポリ（アリーレンエーテル）の全部または一部と事前反応させる場合、前述の多くの相溶化剤、特に前記多官能性化合物を用いることによって相溶性はさらに著しく向上する。こうした事前反応によって相溶化剤が反応し、その結果、ポリ（アリーレンエーテル）を官能化するものと考えられる。例えば、該ポリ（アリーレンエーテル）を無水マレイン酸と事前反応させて、非官能化ポリ（アリーレンエーテル）と比べてポリアミドとの相溶性が向上した無水物−官能化ポリ（アリーレンエーテル）を形成し得る。

相溶化ポリアミド−ポリ（アリーレンエーテル）組成物の調製に相溶化剤を用いる場合、使用量は、選択された特定の相溶化剤と、それが添加される特定のポリマー系に依存するであろう。一部の実施形態では、相溶化剤の量は、熱可塑性組成物の合計質量に対して約０．１〜約１質量％であり、具体的には約０．２〜約０．８質量％であり、より具体的には約０．３〜約０．６質量％である。

一部の実施形態では、該ポリマーはポリスチレンを含む。ポリスチレンとしては、例えば、アタクチックホモポリスチレン、シンジオタクチックホモポリスチレンおよびアイソタクチックホモポリスチレンが挙げられる。一部の実施形態では、該ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とポリスチレンとを含む。

一部の実施形態では、該ポリマーはゴム変性ポリスチレンを含む。該ゴム変性ポリスチレンは、ポリスチレンとポリブタジエンとを含む。ゴム変性ポリスチレンは、「耐衝撃性ポリスチレン」あるいは「ＨＩＰＳ」とも呼ばれる。一部の実施形態では、該ゴム変性ポリスチレンは、８０〜９６質量％の、具体的には８８〜９４質量％のポリスチレンと、４〜２０質量％の、具体的には６〜１２質量％のポリブタジエンと、を含む。一部の実施形態では、該ゴム変性ポリスチレンの有効ゲル含量は１０〜３５％である。好適なゴム変性ポリスチレンは、例えば、ＳＡＢＩＣ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社からＧＥＨ １８９７として、また、Ｃｈｅｖｒｏｎ社からＤ７０２２．２７として市販されている。一部の実施形態では、該ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とゴム変性ポリスチレンとを含む。

一部の実施形態では、該ポリマーはポリオレフィンを含む。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン（高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）および直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（アタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレンおよびアイソタクチックポリプロピレンを含む）およびポリイソブチレンが挙げられる。ポリオレフィンおよびその調製方法は当分野では既知であり、例えば、Ｇｒｅｓｈａｍらの米国特許第２，９３３，４８０号、Ｇｌａｄｄｉｎｇの同第３，０９３，６２１号、Ａｄａｍｅｋらの同第３，２１１，７０９号、Ｂａｒｒｅｔｔの同第３，６４６，１６８号、Ｗａｈｌｂｏｒｇの同第３，７９０，５１９号、Ｇｒｏｓの同第３，８８４，９９３号、Ｂｏｏｚｅｒらの同第３，８９４，９９９号およびｖｏｎ Ｂｏｄｕｎｇｅｎの同第４，０５９，６５４号などに記載されている。一部の実施形態では、該ポリオレフィンは、本質的にポリオレフィンホモポリマーから、具体的には結晶性ポリオレフィンホモポリマーから構成される。ポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ）の密度は０．９０ｇ／ｃｍ^３〜０．９８ｇ／ｃｍ^３であり得る。ポリオレフィンには、エチレンと１−ブテンとのコポリマー、エチレンと１−ヘキセンとのコポリマーおよびエチレンと１−オクテンとのコポリマーなどのエチレン／α−オレフィンコポリマーが含まれる。また、ポリプロピレンとゴムとのコポリマーやポリエチレンとゴムとのコポリマーなどのオレフィンのコポリマーも用いられる。ポリプロピレンとゴムとのコポリマーは耐衝撃性改良ポリプロピレンとも呼ばれる。こうしたコポリマーは典型的には異相コポリマーであり、各成分部が十分に長く、非晶質相と結晶相とを有する。一部の実施形態では、該ポリオレフィンは、本質的にＣ_２−Ｃ_３オレフィンのポリオレフィンホモポリマーから構成される末端基と、Ｃ_２−Ｃ_１２オレフィンのコポリマーを含む中間ブロックと、を含むポリオレフィンブロックコポリマーを含む。また、該ポリオレフィンは、ホモポリマーとコポリマーの組み合わせ、融点が異なるホモポリマー類の組み合わせ、およびまたはメルトフローレートが異なるホモポリマー類の組み合わせを含み得る。一部の実施形態では、該ポリオレフィンは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む。高密度ポリエチレンの密度は、０．９４１〜０．９６５ｇ／ｍＬであり得る。一部の実施形態では、該ポリオレフィンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は約０．３〜約１０ｇ／１０分である。具体的には、メルトフローレートは約０．３〜約５ｇ／１０分であり得る。メルトフローレートは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−１０に準拠し、粉末ポリプロピレンまたはペレット化ポリプロピレン、荷重２．１６ｋｇを用い、該ポリオレフィンに適切な温度（エチレン系ポリオレフィンでは１９０℃、プロピレン系ポリオレフィンでは２３０℃）で求められる。一部の実施形態では、該ポリオレフィンは、ホモポリエチレンまたはポリエチレンコポリマーを含む。また、該ポリエチレンは、ホモポリマーとコポリマーの組み合わせ、融点が異なるホモポリマー類の組み合わせ、およびまたはメルトフローレートが異なるホモポリマー類の組み合わせを含み得る。該ポリエチレンの密度は０．９１１〜０．９８ｇ／ｃｍ^３であり得る。一部の実施形態では、該ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とポリオレフィンとを含む。

一部の実施形態では、該ポリマーは、アルケニル芳香族化合物と共役ジエンとの水素化ブロックコポリマーを含む。簡略化のために、この成分を「水素化ブロックコポリマー」と呼ぶ。該水素化ブロックコポリマーは、その質量に対して、約１０〜約９０質量％のポリ（アルケニル芳香族）と、約１０〜約９０質量％の水素化ポリ（共役ジエン）と、を含み得る。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、低ポリ（アルケニル芳香族含量）水素化ブロックコポリマーであり、その中でのポリ（アルケニル芳香族）含量は、該低ポリ（アルケニル芳香族含量）水素化ブロックコポリマーの質量に対して約１０〜４０質量％未満であり、具体的には約２０〜約３５質量％であり、より具体的には約２５〜約３５質量％であり、さらにより具体的には約３０〜約３５質量％である。他の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、高ポリ（アルケニル芳香族含量）水素化ブロックコポリマーであり、その中でのポリ（アルケニル芳香族）含量は、該高ポリ（アルケニル芳香族含量）水素化ブロックコポリマーの質量に対して４０〜約９０質量％であり、具体的には約５０〜約８０質量％であり、より具体的には約６０〜約７０質量％である。一部の実施形態では、該高ポリ（アルケニル芳香族）含量水素化ブロックコポリマーは、その質量に対して、４０〜約５０質量％のポリ（アルケニル芳香族）を含む。

一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーの重量平均分子量は、約４０，０００〜約４００，０００原子質量単位である。数平均分子量と重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィによって、およびポリスチレン標準との比較に基づいて求められる。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーの重量平均分子量は、約２００，０００〜約４００，０００原子質量単位であり、具体的には約２２０，０００〜約３５０，０００原子質量単位である。他の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーの重量平均分子量は、約４０，０００〜約２００，０００原子質量単位であり得、具体的には約４０，０００〜１８０，０００原子質量単位であり得、より具体的には約４０，０００〜約１５０，０００原子質量単位であり得る。

前記水素化ブロックコポリマーの調製に用いるアルケニル芳香族モノマーは以下の構造を有し得る。

式中、Ｒ^１およびＲ^２はそれぞれ独立に、水素原子、Ｃ_１−Ｃ_８アルキル基またはＣ_２−Ｃ_８アルケニル基を表し；Ｒ^３およびＲ^７はそれぞれ独立に、水素原子、Ｃ_１−Ｃ_８アルキル基、塩素原子または臭素原子を表し；Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６はそれぞれ独立に、水素原子、Ｃ_１−Ｃ_８アルキル基またはＣ_２−Ｃ_８アルケニル基を表し、あるいはＲ^４およびＲ^５は中央の芳香環と共にナフチル基を形成し、あるいはＲ^５およびＲ^６は中央の芳香環と共にナフチル基を形成する。具体的なアルケニル芳香族モノマーとしては、例えば、スチレン、ｐ−クロロスチレンなどのクロロスチレン、α−メチルスチレンおよびｐ−メチルスチレンなどのメチルスチレン、および３−ｔ−ブチルスチレンおよび４−ｔ−ブチルスチレンなどのｔ−ブチルスチレンが挙げられる。一部の実施形態では、該アルケニル芳香族モノマーはスチレンである。

該水素化ブロックコポリマーの調製に用いる共役ジエンはＣ_４−Ｃ_２０共役ジエンであり得る。好適な共役ジエンとしては、例えば、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエンなど、およびこれらの組み合わせが挙げられる。一部の実施形態では、該共役ジエンは、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエンあるいはこれらの組み合わせである。一部の実施形態では、該共役ジエンは１，３−ブタジエンから構成される。

該水素化ブロックコポリマーは、（Ａ）アルケニル芳香族化合物から誘導された少なくとも１つのブロックと、（Ｂ）共役ジエンから誘導された少なくとも１つのブロックと、を含み、ブロック（Ｂ）中の脂肪族不飽和基含量は、水素化によって少なくとも部分的に低減されていることを特徴とするコポリマーである。一部の実施形態では、（Ｂ）ブロック中の脂肪族不飽和は少なくとも５０％、具体的には少なくとも７０％低減されている。ブロック（Ａ）と（Ｂ）の配置としては、リニア構造、グラフト構造、および分枝鎖の有無に拘わらないラジアルテレブロック構造がある。リニアブロックコポリマーには、傾斜型リニア構造および非傾斜型リニア構造がある。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、傾斜型リニア構造を有する。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、非傾斜型リニア構造を有する。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、アルケニル芳香族モノマーがランダムに取り込まれた（Ｂ）ブロックを含む。リニアブロックコポリマー構造には、ジブロック（Ａ−Ｂブロック）構造、トリブロック（Ａ−Ｂ−ＡブロックまたはＢ−Ａ−Ｂブロック）構造、テトラブロック（Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂブロック）構造、ペンタブロック（Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ−ＡブロックあるいはＢ−Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂブロック）構造、および（Ａ）および（Ｂ）を合計で６個以上含むリニア構造などがあり、ここで、各（Ａ）ブロックの分子量は、他の（Ａ）ブロックのそれと同じであっても異なっていてもよく、各（Ｂ）ブロックの分子量は、他の（Ｂ）ブロックのそれと同じであっても異なっていてもよい。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、ジブロックコポリマー、トリブロックコポリマーまたはこれらの組み合わせである。

一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、該アルケニル芳香族化合物と共役ジエン以外のモノマーの残基を含まない。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、該アルケニル芳香族化合物と共役ジエンから誘導されたブロックから構成される。該ブロックコポリマーは、これらのモノマーで形成されたグラフト、あるいは他の任意のモノマーで形成されたグラフトを含まない。また、該ブロックコポリマーは炭素原子と水素原子から構成され、ヘテロ原子を含まない。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、無水マレイン酸などの１つまたは複数の酸官能化剤の残基を含む。一部の実施形態では、該水素化ブロックコポリマーは、ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーを含む。

水素化ブロックコポリマーの調製方法は当分野で既知であり、また、多くの水素化ブロックコポリマーが市販されている。市販の水素化ブロックコポリマーの具体的なものとしては、Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫｒａｔｏｎ Ｇ１７０１およびＧ１７０２として販売されているポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）ジブロックコポリマー；Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫｒａｔｏｎ Ｇ１６４１、Ｇ１６５０、Ｇ１６５１、Ｇ１６５４、Ｇ１６５７、Ｇ１７２６、Ｇ４６０９、Ｇ４６１０、ＧＲＰ−６５９８、ＲＰ−６９２４、ＭＤ−６９３２Ｍ、ＭＤ−６９３３およびＭＤ−６９３９として販売されているポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫｒａｔｏｎ ＲＰ−６９３５およびＲＰ−６９３６として販売されているポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン−スチレン）−ポリスチレン（Ｓ−ＥＢ／Ｓ−Ｓ）トリブロックコポリマー；Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫｒａｔｏｎ Ｇ１７３０として販売されているポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫｒａｔｏｎ Ｇ１９０１、Ｇ−１９２４およびＭＤ−６６８４として販売されている無水マレイン酸−グラフト化ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＫｒａｔｏｎ ＭＤ−６６７０として販売されている無水マレイン酸−グラフト化ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン−スチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；旭化成ケミカルズ（株）からＴＵＦＴＥＣ Ｈ１０４３として販売されている、６７質量％のポリスチレンを含むポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；旭化成ケミカルズ（株）からＴＵＦＴＥＣ Ｈ１０５１として販売されている、４２質量％のポリスチレンを含むポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；旭化成ケミカルズ（株）からＴＵＦＴＥＣ Ｐ１０００およびＰ２０００として販売されているポリスチレン−ポリ（ブタジエン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社からＫ−Ｒｅｓｉｎ ＫＫ３８、ＫＲ０１、ＫＲ０３およびＫＲ０５として販売されている水素化ラジアルブロックコポリマー；（株）クラレからＳＥＰＴＯＮ Ｓ８１０４として販売されている、６０質量％のポリスチレンを含むポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；（株）クラレからＳＥＰＴＯＮ Ｓ４０４４、Ｓ４０５５、Ｓ４０７７およびＳ４０９９として販売されているポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；および（株）クラレからＳＥＰＴＯＮ Ｓ２１０４として販売されている、６５質量％のポリスチレンを含むポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーなどが挙げられる。２つ以上の水素化ブロックコポリマーの混合物も使用できる。

該ポリマーがポリ（アリーレンエーテル）、ポリアミドおよび水素化ブロックコポリマーを含む場合、ポリ（アリーレンエーテル）量は、導電性熱可塑性組成物の合計質量に対して約３０〜約５０質量％、具体的には約３２〜約４０質量％であり得、ポリアミド量は、同合計質量に対して約３０〜約７０質量％、具体的には約４０〜約６０質量％であり得、水素化ブロックコポリマー量は、同合計質量に対して約５〜約３０質量％、具体的には１０〜約２０質量％であり得る。

一部の実施形態では、該ポリマーはポリ（フェニレンスルフィド）を含む。ポリ（フェニレンスルフィド）は、イオウ原子で分離されたアリーレン基を含む既知のポリマー種である。ポリ（フェニレンスルフィド）としては、例えば、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）や置換ポリ（フェニレンスルフィド）が挙げられる。典型的なポリ（フェニレンスルフィド）は、少なくとも約７０モル％の、具体的には少なくとも９０モル％の、より具体的には少なくとも９５モル％の、以下の構造を有する繰り返しｐ−フェニレンスルフィド単位を含む。

前記繰り返し単位の量が７０モル％未満の場合、耐熱性が多少制限される。一部の実施形態では、ポリ（フェニレンスルフィド）中の残りの３０モル％以下の繰り返し単位は、下式から選択された構造を有し得る。

式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、Ｃ_１−Ｃ_１２ヒドロカルビル、Ｃ_１−Ｃ_１２ヒドロカルビルオキシ、ニトロ、アミノ、カルボキシなどである。

該ポリ（フェニレンスルフィド）は、直鎖ポリマー、分枝鎖ポリマー、硬化ポリマーあるいはこれらの内の少なくとも２つの混合物であり得る。比較的低分子量の直鎖ポリ（フェニレンスルフィド）は、例えば、Ｅｄｍｏｎｄｓらの米国特許第３，３５４，１２９号に開示されているプロセスで調製できる。比較的高分子量の直鎖ポリ（フェニレンスルフィド）は、例えば、Ｃａｍｐｂｅｌｌの米国特許第３，９１９，１７７号に開示されているプロセスで調製できる。分枝鎖ポリ（フェニレンスルフィド）は、例えば、Ｉｗａｓａｋｉらの米国特許第４，７９４，１６４号に開示されている１，３，５−トリクロロベンゼンなどの分岐剤を用いて調製できる。米国特許第３，３５４，１２９号、同第３，９１９，１７７号および同第４，７９４，１６４号のプロセスで調製されたポリ（フェニレンスルフィド）の重合度は、重合後に、酸素雰囲気下あるいは、例えば過酸化物などの架橋剤の存在下で加熱することによりさらに上げられる。

該ポリ（フェニレンスルフィド）は官能化されていてもされていなくてもよい。ポリ（フェニレンスルフィド）が官能化されている場合、該官能基は、アミノ基、カルボン酸基、金属カルボキシレート基、ジスルフィド基、チオール基および金属チオレート基を含み得る。ポリ（フェニレンスルフィド）への官能基組み込みの一方法がＴａｋｅｋｏｓｈｉらの米国特許第４，７６９，４２４号に記載されており、そこでは、ハロゲン置換ポリ（フェニレンスルフィド）への置換チオフェノールの組み込みが開示されている。別の官能化方法は、アルカリ金属スルフィドおよびクロロ芳香族化合物と反応する所望の官能性を有するクロロ置換芳香族化合物の組み込みを含む。第３の官能化方法は、典型的には、ポリ（フェニレンスルフィド）と所望の官能基を含むジスルフィドとの、溶融物中あるいはクロロナフタレンなどの好適な高沸点溶媒中での反応を含む。

本発明で用いられるポリ（フェニレンスルフィド）の溶融粘度は、成形品が得られる限り特に限定されないが、ポリ（フェニレンスルフィド）自体の靱性の観点からは少なくとも１００ポイズであることが好ましく、成形性の観点からは１０，０００ポイズ以下であることが好ましい。一部の実施形態では、該ポリ（フェニレンスルフィド）のメルトフローレートは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、温度３１６℃、加重５ｋｇで測定して１００ｇ／１０分以下であり得る。具体的には、メルトフローレートは５０〜１００ｇ／１０分であり得る。

また、該ポリ（フェニレンスルフィド）は、不要な汚染イオンを除去するために、脱イオン水中に浸漬されることにより、あるいは、典型的には塩酸、硫酸、リン酸または酢酸などの酸により処理されてもよい。一部の生成物用途では、ポリ（フェニレンスルフィド）サンプル燃焼後の残灰質量％で表して、非常に低不純物濃度であることが好ましい。灰含量は、典型的には１質量％以下であり、具体的には０．５質量％以下であり、より具体的には０．１質量％以下である。

一部の実施形態では、該ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とポリ（フェニレンスルフィド）とを含む。

一部の実施形態では、該ポリマーはポリエステルを含む。好適なポリエステルは、例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）とポリ（ブチレンテレフタレート）とを含む。一部の実施形態では、該ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とポリエステルとを含む。

該導電性熱可塑性組成物は、その質量に対して、約８０〜約９８質量％の前記ポリマーと、約２〜約２０質量％のカーボンナノチューブマスターバッチと、を溶融混合するステップを備える方法で形成される。該導電性熱可塑性組成物の質量に対して約８０〜約９８質量％の範囲内で、該ポリマー量は約８４〜約９７質量％であり得、具体的には約８８〜約９６質量％であり得、より具体的には約９２〜約９５質量％であり得る。該導電性熱可塑性組成物の質量に対して約２〜約２０質量％の範囲内で、該カーボンナノチューブマスターバッチ量は約３〜約１６質量％であり得、具体的には約４〜約１２質量％であり得、より具体的には約５〜約８質量％であり得る。

ポリマーとカーボンナノチューブマスターバッチは、例えば、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒミキサー、単軸押出機あるいは二軸押出機内で溶融混合できる。溶融混合は、該導電性熱可塑性組成物中の最も耐熱性のポリマー成分の融点またはガラス転移温度より、約１０〜約１００℃高い温度で行われる。

一部の実施形態では、該ポリマーは、導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約２０〜約５０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と、約３０〜約７０質量％のポリアミドと、を含み；溶融混合は、前記ポリ（アリーレンエーテル）と前記ポリアミドとを溶融混合してポリマーブレンドを形成するステップと、前記ポリマーブレンドを前記カーボンナノチューブマスターバッチと溶融混合するステップと、を備え；前記ポリ（アリーレンエーテル）と前記ポリアミドとの溶融混合ステップおよび前記ポリマーブレンドと前記カーボンナノチューブマスターバッチとの溶融混合ステップは共に、押出機内の単一パスで行われる。従って、これらの実施形態では、導電性ポリ（アリーレンエーテル）−ポリアミドブレンドは、単軸押出機内の単一パスで調製される。

一部の実施形態では、該ポリマーは、導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約２０〜約５０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と約３０〜約７０質量％のポリアミドとを含み；溶融混合は、前記ポリ（アリーレンエーテル）と前記ポリアミドとを溶融混合してポリマーブレンドを形成するステップと、前記ポリマーブレンドをペレット化するステップと、前記ペレット化ポリマーブレンドを前記カーボンナノチューブマスターバッチと溶融混合するステップと、を備える。従って、これらの実施形態では、該導電性ポリ（アリーレンエーテル）−ポリアミドブレンドは、少なくとも２回の押出機内パスで調製される。該少なくとも２回のパスは、同じ押出機内で行われても、異なる押出機内で行われてもよい。例えば、２回目のパス（該ペレット化ポリマーブレンドをカーボンナノチューブマスターバッチと溶融混合するステップ）は、射出成形機に付随した押出機中で行なわれてもよい。

カーボンナノチューブマスターバッチの文脈において上記した組成物変形例のすべては、該導電性熱可塑性組成物の形成方法にも同様に当てはまる。一部の実施形態では、該ナノチューブは、例えば単層カーボンナノチューブを含む。一部の実施形態では、該ナノチューブは、複層カーボンナノチューブを含む。

導電性熱可塑性組成物を形成する非常に特定的な実施形態では、該組成物は、その質量に対して、約８８〜約９６質量％の、ポリ（アリーレンエーテル）とポリアミドとを含むポリマーと、約２〜約１２質量％の、ペンタエリスリトールテトラステアレートを含むワックスと、を含み；該カーボンナノチューブは複層カーボンナノチューブを含む。

一部の実施形態では、該ポリマーは、導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約２０〜約５０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と、約３０〜約７０質量％のポリアミドと、を含む。約２０〜約５０質量％の範囲内で、該ポリ（アリーレンエーテル）量は約２５〜約４５質量％であり得、具体的には約３０〜約４０質量％であり得、より具体的には約３２〜約３８質量％であり得る。約３０〜約７０質量％の範囲内で、ポリアミド量は約３５〜約６５質量％であり得、具体的には約４０〜約６０質量％であり得、より具体的には約４５〜約５５質量％であり得る。

一部の実施形態では、該導電性熱可塑性組成物は、その質量に対して約１．５〜約８質量％の、具体的には約３〜約７質量％の、より具体的には４〜約６質量％のワックスを含む。

一実施形態は、組成物の質量に対して、約２０〜約５０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と、約３０〜約７０質量％のポリアミドと、約２〜約２０質量％のカーボンナノチューブマスターバッチと、を含む導電性熱可塑性組成物であって、前記カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、約１０〜約４０質量％のカーボンナノチューブと、約６０〜約９０質量％の、融点が約４５〜約１５０℃のワックスと、を含み、前記導電性熱可塑性組成物は、体積抵抗が３，０００Ω−ｃｍ以下であり、温度２８２℃、せん断速度１，５００／秒で測定した溶融粘度が２００Ｐａ−ｓ以下であることを特徴とする組成物である。該体積抵抗は約１，０００〜３，０００Ω−ｃｍであり得、具体的には１，５００〜約２，５００Ω−ｃｍであり得る。該溶融粘度は約１６０〜２００Ｐａ−ｓであり得、具体的には約１７５〜約１９５Ｐａ−ｓであり得る。

本発明は少なくとも以下の実施形態を含む。

実施形態１：導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約８０〜約９８質量％のポリマーと、約２〜約２０質量％のカーボンナノチューブマスターバッチとを溶融混合するステップであって、前記カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、約１０〜約４０質量％のカーボンナノチューブと、約６０〜約９０質量％の、融点が約４５〜約１５０℃のワックスと、を含むことを特徴とするステップを備える導電性熱可塑性組成物の形成方法。

実施形態２：前記ワックスは、脂肪族アルコール、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックスおよびこれらの組み合わせから構成される群から選択されることを特徴とする実施形態１に記載の方法。

実施形態３：前記ワックスは、セチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、モンタニルアルコール、ミリシルアルコール、ゲジルアルコールおよびこれらの組み合わせから構成される群から選択された脂肪族アルコールを含むことを特徴とする実施形態１または実施形態２に記載の方法。

実施形態４：前記ワックスは、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸およびこれらの組み合わせから構成される群から選択された脂肪酸を含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態３のいずれかに記載の方法。

実施形態５：前記ワックスは、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、モンタン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛およびこれらの組み合わせから構成される群から選択された脂肪酸塩を含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態４のいずれに記載の方法。

実施形態６：前記ワックスは、ラウラアミド、ミリスタミド、パルミトアミド、ステアラミド、アラキドアミド、ベヘンアミド、リグノセラミド（ｌｉｇｎｏｃｅｒａｍｉｄｅ）、セロタミド（ｃｅｒｏｔａｍｉｄｅ）、モンタンアミド、エルカミド、オレアミド、エチレンビス（ラウラミド）、エチレンビス（ステアラミド）およびこれらの組み合わせから構成される群から選択された脂肪酸アミドを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態５のいずれかに記載の方法。

実施形態７：前記ワックスは、グリセロールモノステアレート、エチレングリコールモンタネート、グリセロールモンタネート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、トリメチロールプロパントリステアレート、ソルビタントリステアレートおよびこれらの組み合わせから構成される群から選択された脂肪酸エステルを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態６のいずれかに記載の方法。

実施形態８：前記ワックスはペンタエリスリトールテトラステアレートを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態７のいずれかに記載の方法。

実施形態９：前記ワックスは、ポリエチレンワックス、極性ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、極性ポリプロピレンワックスおよびこれらの混合物から構成される群から選択されたポリオレフィンワックスを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態８のいずれかに記載の方法。

実施形態１０：前記ワックスはパラフィンワックスを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態９のいずれかに記載の方法。

実施形態１１：前記ポリマーは、ポリエステル、ポリ（塩化ビニル）、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテルエーテルケトン）、ポリスルホン、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリアミド、スチレンとアクリロニトリルとのコポリマー、α−メチルスチレンとアクリロニトリルとのコポリマー、アクリロニトリルとブタジエンとスチレンとのコポリマー、アクリロニトリルとスチレンとアクリレートエステルとのコポリマー、ポリアセタール、熱可塑性ポリウレタンおよびこれらの組み合わせから構成される群から選択されることを特徴とする実施形態１乃至実施形態１０のいずれかに記載の方法。

実施形態１２：前記ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）を含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態１１のいずれかに記載の方法。

実施形態１３：前記ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とポリアミドとを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態１２のいずれかに記載の方法。

実施形態１４：前記ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とポリスチレンとを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態１３のいずれかに記載の方法。

実施形態１５：前記ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とゴム変性ポリスチレンとを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態１４のいずれかに記載の方法。

実施形態１６：前記ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とポリオレフィンとを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態１５のいずれかに記載の方法。

実施形態１７：前記ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とポリ（フェニレンスルフィド）とを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態１６のいずれかに記載の方法。

実施形態１８：前記ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）とポリエステルとを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態１７のいずれかに記載の方法。

実施形態１９：前記ナノチューブは、単層カーボンナノチューブを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態１８のいずれかに記載の方法。

実施形態２０：前記ナノチューブは、複層カーボンナノチューブを含むことを特徴とする実施形態１乃至実施形態１９のいずれかに記載の方法。

実施形態２１：前記ポリマーは、前記導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約２０〜約５０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と、約３０〜約７０質量％のポリアミドと、を含み、前記溶融混合は、前記ポリ（アリーレンエーテル）と前記ポリアミドとを溶融混合してポリマーブレンドを形成するステップと、前記ポリマーブレンドを前記カーボンナノチューブマスターバッチと溶融混合するステップとを備え、前記ポリ（アリーレンエーテル）と前記ポリアミドとの前記溶融混合ステップおよび前記ポリマーブレンドと前記カーボンナノチューブマスターバッチとの前記溶融混合ステップは共に、押出機内の単一パスで行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。

実施形態２２：前記ポリマーは、前記導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約２０〜約５０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と、約３０〜約７０質量％のポリアミドと、を含み、前記溶融混合は、前記ポリ（アリーレンエーテル）と前記ポリアミドとを溶融混合してポリマーブレンドを形成するステップと、前記ポリマーブレンドをペレット化するステップと、前記ペレット化ポリマーブレンドを前記カーボンナノチューブマスターバッチと溶融混合するステップと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。

実施形態２３：前記導電性熱可塑性組成物は、その質量に対して、約８８〜約９６質量％の、ポリ（アリーレンエーテル）とポリアミドとを含む前記ポリマーと、約２〜約１２質量％の、ペンタエリスリトールテトラステアレートを含むワックスと、を含み、前記カーボンナノチューブは複層カーボンナノチューブを含むことを特徴とする実施形態１に記載の方法。

実施形態２４：前記ポリマーは、前記導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約２０〜約５０質量％の前記ポリ（アリーレンエーテル）と、約３０〜約７０質量％の前記ポリアミドと、を含むことを特徴とする実施形態２３に記載の方法。

実施形態２５：前記導電性熱可塑性組成物は、その質量に対して、約１．５〜約８質量％の、具体的には３〜約７質量％の前記ワックスを含むことを特徴とする実施形態２３または実施形態２４に記載の方法。

実施形態２６：カーボンナノチューブマスターバッチの質量に対して、約１０〜約４０質量％のカーボンナノチューブと、約６０〜約９０質量％の、融点が約４５〜約１５０℃のワックスと、を混合するステップを備えることを特徴とするカーボンナノチューブマスターバッチの形成方法。

実施形態２７：前記混合するステップは、前記ワックスの融点より約１０〜約１５０℃高い温度で溶融混合するステップを備えることを特徴とする実施形態２６に記載の方法。

実施形態２８：前記ワックスはペンタエリスリトールテトラステアレートを含むことを特徴とする実施形態２６または実施形態２７に記載の方法。

実施形態２９：前記カーボンナノチューブマスターバッチは、前記カーボンナノチューブと前記ワックスとから構成されることを特徴とする実施形態２６乃至実施形態２８のいずれかに記載の方法。

実施形態３０：実施形態２６乃至実施形態２９のいずれかに記載のプロセスで形成されることを特徴とするカーボンナノチューブマスターバッチ。

実施形態３１：導電性熱可塑性組成物の質量に対して、約２０〜約５０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と、約３０〜約７０質量％のポリアミドと、約２〜約２０質量％のカーボンナノチューブマスターバッチと、を含む導電性熱可塑性組成物であって、前記カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、約１０〜約４０質量％のカーボンナノチューブと、約６０〜約９０質量％の、融点が約４５〜約１５０℃のワックスと、を含み、前記導電性熱可塑性組成物は、体積抵抗が３，０００Ω−ｃｍ以下であり、温度２８２℃、せん断速度１，５００／ｓｅｃで測定した溶融粘度が２００Ｐａ−ｓ以下であることを特徴とする導電性熱可塑性組成物。

以下の非限定的実施例によって本発明をさらに例証する。

実施例１、比較実施例１、２
導電性熱可塑性組成物の調製に用いた成分を表１に、組成物自体を表２に要約する。Ｗｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ社の三ローブ形二軸押出機ＺＳＫ ２８を用いて、該導電性熱可塑性組成物を調製した。

比較実施例１では、２つの耐衝撃性改良剤および安定剤と共に、該ポリ（アリーレンエーテル）とクエン酸を押出機のスロートに導入した。押出機の長さの約１／３下流側にある供給口内下流側で、ポリアミドと、ポリアミド中のカーボンナノチューブのマスターバッチとを添加した。比較実施例２では、ポリアミドと、ペンタエリスリトールテトラステアレートと、ポリアミド中のカーボンナノチューブのマスターバッチと、を下流側で添加した以外は、比較実施例１と同じ方法とした。実施例１では、ポリアミドと、ワックス中のカーボンナノチューブのマスターバッチと、を下流側で添加した以外は、比較実施例１と同じ方法とした。

組成物の特性を表２に示す。温度２３℃において、以下の方法により、体積抵抗値（単位：Ω−ｃｍ）を求めた。ＩＳＯ ３１６７（２００２）に準拠して引張棒を成形した。該引張棒の中央狭小部の各端部近傍に、鋭く浅いカットを設ける。この棒は各カット部で脆性破壊して該中央狭小部が分離し、横断面寸法が１０ｍｍ×４ｍｍの破壊端部ができる。脆性破壊させるために、例えば、ドライアイス内、温度−４０℃のフリーザ内あるいは液体窒素内でこの棒をまず冷却してもよい。破壊端部間の棒の長さを測定する。該サンプルの破壊端部に導電性銀ペイントを塗り、このペイントを乾燥させる。電極を各塗装面に接続し、５００ｍＶ〜１０００ｍＶの電圧印加時の抵抗をマルチメータにより測定する。体積抵抗値は、抵抗測定値を棒の一方の破断部面積で乗算し棒の長さで除算して求められる。

式中、ｒは体積抵抗値（Ω−ｃｍ）、Ｒは抵抗測定値（Ω）、Ａは破断部面積（ｃｍ^２）、Ｌはサンプル長さ（ｃｍ）である。この方法を合計５本のサンプルで繰り返し、該５本のサンプルの結果を平均して報告した体積抵抗値を得る。

溶融粘度値（単位：Ｐａ−Ｓ）は、ＩＳＯ１１４４３−２００５、Ｍｅｔｈｏｄ Ａ（キャピラリダイ）に準拠し、温度２８２℃、せん断速度１５００／秒で測定した。引張弾性率値（単位：ＭＰａ）と引張伸び率値（単位：％）は、ＩＳＯ５２７−１−１９９３改正１（２００５）およびＩＳＯ−５２７−２−１９９３に準拠し、試験速度１．０ｍｍ／分、温度２３℃で測定した。ノッチ付アイゾッド衝撃強度値（単位：ｋＪ／ｍ^２）は、ＩＳＯ１８０−２０００改正１（２００６）に準拠し、温度２３℃で測定した。ビカット軟化温度値（単位：℃）は、ＩＳＯ３０６−２００４、Ｍｅｔｈｏｄ Ｂ５０に準拠し、加重５０Ｎ、加熱速度１２０℃／時で測定した。

表２の結果より、カーボンナノチューブ／ワックスマスターバッチを用いて調製した実施例１は、３つの組成物の内、最小の体積抵抗と最小の溶融粘度を示すことが分かる。予想外にも、実施例１の体積抵抗は、同じワックスを、カーボンナノチューブマスターバッチの一部としてではなく、別個の成分として添加した比較実施例２のそれよりはるかに低かった。ワックス含有の比較実施例２および実施例１でのビカット軟化温度値（耐熱性を示す）は、ワックスフリーの比較実施例１に比べて適度に減少した。しかしながら、充填剤を用いて、耐熱性を向上させ、また、熱膨張率を低減させることが可能であり得る。

本明細書では実施例を用いて最良の実施形態を含めて本発明を開示しており、当業者によって本発明をなし使用することを可能にしている。本発明の特許範囲は請求項によって定義され、当業者がもたらすその他の実施例も包含し得る。こうしたその他の実施例は、請求項の文字どおりの解釈と違わない構成要素を有する場合、あるいは請求項の文字どおりの解釈とごくわずかな違いしかない等価な構成要素を含む場合には、請求項の範囲内であると意図される。

引用された特許、特許出願および他の参考文献はすべて、参照により本明細書に援用される。しかしながら、本出願中の用語が援用された参考文献の用語と矛盾するか対立する場合、本出願の用語が援用された参考文献の矛盾する用語に優先する。

本明細書で開示された範囲はすべて、終点を含むものであり、該終点は互いに独立に組み合わせできる。

本発明の記述文脈（特に以下の請求項の文脈）における単数表現は、本明細書で別途明示がある場合または文脈上明らかに矛盾する場合を除き、単数および複数を含むものと解釈される。また、本明細書で用いられる、「第１の」「第２の」などの用語は、いかなる順序や量あるいは重要度を表すものではなく、ある成分と他の成分とを区別するために用いられるものである。量に関連して用いた「約」は、記載された数値を含むものであり、文脈上決定される意味（例えば、特定の量の測定に関連した誤差の程度を含む）を有するものである。

Claims (13)

1. 導電性熱可塑性組成物の質量に対して、８０〜９８質量％のポリマーと、２〜２０質量％のカーボンナノチューブマスターバッチと、を溶融混合するステップを備え、
   前記ポリマーは、ポリ（アリーレンエーテル）を含み、
   前記カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、１０〜４０質量％のカーボンナノチューブと、６０〜９０質量％の、融点が４５〜１５０℃のワックスと、を含み、
   前記ワックスは、セチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、モンタニルアルコール、ミリシルアルコール、ゲジルアルコール、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、モンタン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ラウラアミド、ミリスタミド、パルミトアミド、ステアラミド、アラキドアミド、ベヘンアミド、リグノセラミド（ｌｉｇｎｏｃｅｒａｍｉｄｅ）、セロタミド（ｃｅｒｏｔａｍｉｄｅ）、モンタンアミド、エルカミド、オレアミド、エチレンビス（ラウラミド）、エチレンビス（ステアラミド）、グリセロールモノステアレート、エチレングリコールモンタネート、グリセロールモンタネート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、トリメチロールプロパントリステアレート、ソルビタントリステアレート、パラフィンワックス、およびこれらの組み合わせから構成される群から選択されることを特徴とする導電性熱可塑性組成物の形成方法。
2. 前記ポリマーは、ポリエステル、ポリ（塩化ビニル）、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテルエーテルケトン）、ポリスルホン、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリアミド、スチレンとアクリロニトリルとのコポリマー、α−メチルスチレンとアクリロニトリルとのコポリマー、アクリロニトリルとブタジエンとスチレンとのコポリマー、アクリロニトリルとスチレンとアクリレートエステルとのコポリマー、ポリアセタール、熱可塑性ポリウレタンおよびこれらの組み合わせから構成される群から選択されるポリマーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
3. 前記ポリマーは、ポリアミドをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
4. 前記ポリマーは、ポリスチレンをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
5. 前記ポリマーは、ゴム変性ポリスチレンをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
6. 前記ポリマーは、ポリオレフィンをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
7. 前記ポリマーは、ポリ（フェニレンスルフィド）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
8. 前記ポリマーは、ポリエステルをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
9. 前記ポリマーは、前記導電性熱可塑性組成物の質量に対して、２０〜５０質量％の前記ポリ（アリーレンエーテル）と、３０〜７０質量％のポリアミドと、を含み、
   前記溶融混合は、前記ポリ（アリーレンエーテル）と前記ポリアミドとを溶融混合してポリマーブレンドを形成するステップと、前記ポリマーブレンドを前記カーボンナノチューブマスターバッチと溶融混合するステップと、を備え、
   前記ポリ（アリーレンエーテル）と前記ポリアミドとの前記溶融混合ステップおよび前記ポリマーブレンドと前記カーボンナノチューブマスターバッチとの溶融混合ステップは共に、押出機内の単一パスで行われることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
10. 前記ポリマーは、前記導電性熱可塑性組成物の質量に対して、２０〜５０質量％の前記ポリ（アリーレンエーテル）と、３０〜７０質量％のポリアミドと、を含み、
    前記溶融混合は、前記ポリ（アリーレンエーテル）と前記ポリアミドとを溶融混合してポリマーブレンドを形成するステップと、前記ポリマーブレンドをペレット化するステップと、前記ペレット化ポリマーブレンドを前記カーボンナノチューブマスターバッチと溶融混合するステップと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
11. 前記導電性熱可塑性組成物は、その質量に対して、８８〜９６質量％の、ポリアミドをさらに含む前記ポリマーと、２〜１２質量％の、ペンタエリスリトールテトラステアレートを含む前記ワックスと、を含み、
    前記カーボンナノチューブは複層カーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項１に記載の形成方法。
12. カーボンナノチューブマスターバッチの質量に対して、１０〜４０質量％のカーボンナノチューブと、６０〜９０質量％の、融点が４５〜１５０℃のワックスと、を混合するステップを備え、
    前記ワックスは、ペンタエリスリトールテトラステアレートを含むことを特徴とするカーボンナノチューブマスターバッチの形成方法。
13. 導電性熱可塑性組成物の質量に対して、２０〜５０質量％のポリ（アリーレンエーテル）と、３０〜７０質量％のポリアミドと、２〜２０質量％のカーボンナノチューブマスターバッチと、を含む導電性熱可塑性組成物であって、
    前記カーボンナノチューブマスターバッチは、その質量に対して、１０〜４０質量％のカーボンナノチューブと、６０〜９０質量％の、融点が４５〜１５０℃のワックスと、を含み、
    前記導電性熱可塑性組成物は、体積抵抗が３，０００Ω−ｃｍ以下であり、温度２８２℃、せん断速度１，５００／ｓｅｃで測定した溶融粘度が２００Ｐａ−ｓ以下であることを特徴とする導電性熱可塑性組成物。